Система автоматизированного полива IRRIOT. База
Дизайн, конструкция, макет и прототип контроллера IoT-системы полива
Этап #1 Постановка задачи
База IRRIOT («Иррайот», Irrigation IoT) – часть беспроводной системы автоматического полива (Wireless Irrigation Automation) из семейства IoT, Internet of Things. Состоит из базы — контроллера полива — и ремоутов (подробнее о системе — в описании проекта создания корпуса для ремоутов).
А этот проект был посвящён разработке корпуса базы. Вот так примерно он выглядит (корпус одной из аналогичных систем):
База состоит из корпуса, платы управления, монохромного LCD-дисплея, модулей чтения карт памяти MicroSD и Wi-Fi, а также блока питания.
В свою очередь, корпус базы включает в себя заднюю панель (с креплением на стену), неподвижную верхнюю часть лицевой панели (с экраном и светодиодами), сдвигающуюся нижнюю (открывает доступ к контактам сенсоров и местам установки дополнительных модулей и карты памяти), внешнюю крышку, защищающую электронику от грязи, пыли и брызг. Внешняя крышка крепится на петле (петлях) и закрывается — или на встроенный замок, или даже на навесной (в последнем случае придётся добавить проушины).
Габариты корпуса, обозначенные в техзадании, увеличивать нельзя. При закрытой внешней крышке корпус должен обеспечивать защиту внутренних компонентов от пыли и влаги по стандарту IP44.
Материал корпуса — пластик (ABS, поликарбонат, стеклопластик и т.п.), способный выдерживать перепады температур, высокую или очень низкую влажность, прямые лучи солнца, брызги воды. Одновременно материал не должен экранировать радиосигнал.
Этап #2 Эскизирование
Коротко — это продукт для фермеров, и поэтому прибор должен уметь нормально работать в любых условиях — даже когда кнопки нажимаются руками в заляпанных грязью перчатках. Супердзайн — это хорошо, но нужно учитывать и реалии эксплуатации.
Обычный порядок разработки нарушен: начинаем с эскизной конструкции, которую затем «причешем» дизайном. Сначала разместили внутри всю электронику, сделали «болванку» корпуса, которую потом отдали дизайнеру.
Этап #3 Эскизирование
Черновики:
Отобрали из черновиков несколько подходящих вариантов, показали сразу в 3D:
И определились:
Этап #4 CAD-моделирование
Когда начали перерабатывать дизайн в конструктив, корпус изменился. Изменения — это не антенны (они поставляются в виде опций). Выяснилось, например, что фаски в том виде, как были на эскизе, мы сделать не сможем, потому что крышка должна открываться сбоку, а такая её форма будет мешать нормальному движению. Тем не менее фаски остались на корпусе, просто «ушли» чуть подальше.
Дорабатываем конструкцию и готовим модель к печати на 3D-принтере.
Этап #5 Макетирование
И вот первый макет готов:
Но места для электроники в нём оказалось маловато. Пришлось изменять габариты корпуса и слегка перерабатывать конструкцию.
Макет номер два — с уже установленной электроникой (уместилась «с комфортом»):
После того, как удостоверились, что с корпусом всё хорошо, можно приступать к изготовлению прототипа. Рендеры финальной конструкции:
Можно заняться дизайном надписей на корпусе. Надписи и символы будут наноситься шелкографией.
Рендеры корпуса с открытой крышкой:
Этап #6 Прототипирование
Технология изготовления прототипа — литьё пластика в силиконовые формы.
Сделали, проверили, убедились, что ещё есть над чем поработать: в частности, нужно увеличить высоту кнопок, иначе нажимать их будет не очень удобно.
К этому прибавились замечания к производственникам. Устранили недостатки конструкции, отправили замечания изготовителю.
Кстати, о кнопках: решено было сразу делать для них пресс-формы. То есть сам корпус изготавливался по технологии литья в силикон, а кнопки — способом литья под давлением. Это оказалось выгоднее, чем делать всё по одной технологии.
Ещё одна фишка: блок кнопок — универсальный, он подходит для установки как на правую сторону базы, так и на левую. Для установки на левую (туда, где кнопок меньше) нужно всего лишь выломать специальными кусачками из детали один элемент. Получилось экономично: меньшее количество деталей — меньше вложений.
Изготовлением кнопок и корпуса занимался один и тот же подрядчик из Китая.
Одновременно с замечаниями по первому прототипу отправили на производство электронные компоненты для партии в 25 корпусов — изготовитель взялся и за сборку прибора.
Этап #7 Производство
— Этим проектом мы занимались во время карантина. Сделали его достаточно оперативно. Заказчик находился в Швеции, мы — в России, производство располагалось в Китае. Но ни карантин, ни удалённость друг от друга никому не помешали: к началу сезона полива заказ на первую партию уже был размещён у наших китайских подрядчиков. Мы подобрали производство и осуществили авторский надзор за изготовлением прототипа, а изготовление серии клиент контролирует уже самостоятельно.
Евгений Аракас,
руководитель проекта
Нужна похожая разработка?
Расскажите о вашем устройстве — бесплатно проконсультируем и оценим стоимость.